Обчислювальний пристрій з ірраціональною основою v2

Обчислювальний пристрій з ірраціональною 2 (19) 1 3 підвищення швидкодії, в кожний розряд, крім першого і останнього, введений елемент І, перший вхід якого з'єднаний з інверсним входом Д-тригера свого розряду, другий вхід з прямим виходом Ттригера наступного розряду, синхровходи Ттригерів всіх розрядів, починаючи з другого розряду, Т-вхід Т-тригера першого розряду з'єднаний з шиною логічної одиниці. Недоліком даного пристрою є велика надлишковість, тобто він має відносно малу кількість стійких станів при заданій кількості розрядів. В основу корисної моделі поставлено задачу розширення функціональних можливостей, які полягають в забезпеченні обчислення в кодах з різними основами. Поставлена задача вирішується тим, що в обчислювальний пристрій з ірраціональною основою 2 , який містить перший і другий n-розрядні двійкові лічильники і елемент І, перший вхід якого є обчислювальним входом обчислювального пристрою з ірраціональною основою, а входи скидання двійкових лічильників сполучені з шиною скидання обчислювального пристрою з ірраціональною основою 2 , відповідно до корисної моделі, з метою розширення функціональних можливостей за рахунок забезпечення обчислення по різних основах, введені суматор по модулю два, додатковий елемент І, елемент АБО і 2n мультиплексорів, перший і другий входи суматора по модулю два сполучені відповідно з обчислювальним входом і додатковим обчислювальним входом, який сполучений з другим входом елемента І, вихід якого сполучений з першим входом елемента АБО, другий вхід якого з’єднаний з виходом додаткового елемента І, входи якого сполучені відповідно з шиною задання режиму роботи і виходом перенесення першого двійкового лічильника, обчислювальний вхід якого сполучений з виходом суматора по модулю два, а обчислювальний вхід другого двійкового лічильника сполучений з виходом елемента АБО, перший вихід першого двійкового лічильника сполучений з першим інформаційним входом першого мультиплексора і другим інформаційним входом (21-1)-го мультиплексора, а перший вихід другого двійкового лічильника сполучений з першим інформаційним входом (n+1)-го мультиплексора і другим інформаційним входом 21-го мультиплексора, перші і другі керуючі входи всіх мультиплексорів з’єднані відповідно з першою і другою шинами керування. Запропонований оптичний рівнемір дає змогу в складних специфічних умовах забезпечувати високу точність вимірювання. На кресленні представлено структурну схему обчислювального пристрою з ірраціональною основою 2 . Обчислювальний пристрій з ірраціональною основою 2 містить перший 1 і другий 2nрозрядний лічильники, суматор 6 по модулю два, елементи І - 3 і 7, елемент АБО 8, 2n мультиплексорів 9-1 - 9-2n, перший 4 і другий 10 входи двійкового лічильника, шину 5 скидування, шину 11 режимів роботи, першу 12-1 і другу 12-2 шини ке 63321 4 рування. Обчислювальний пристрій з ірраціональною основою 2 працює наступним чином. В системі обчислення будь-який вектор представляється у вигляді:    x  2   x  2  x x  x 2n1 2 n1 n2 2n 2 . (1) 1 1 0 Враховуючи, що ваги розрядів даного коду є послідовністю степеня основи 2 : 16 8 2 8 4 2 4 2 2 1 , парні степені якої представляють ваги розрядів двійкового коду, а непарні - ваги розрядів двійкового коду, помножені на 2 , то вираз (1) можна записати у вигляді: x 2 2n1  j1 x j 2 j1 / 2  2n 2  i1 xi 2i / 2 , (2) де величини приймають значення:  1  x j, xi  0,1 ; j   ,3,5 ,2n  1 ; i  0,2,4 ,2n  2 . Перший член формули (2) складає суму непарних розрядів коду, а другий - суму парних розрядів коду з основою 2 . Вираз (2) дозволяє будь-який вектор на площині зобразити у вигляді 2 складових векторів, напрямок одного із яких співпадає з координатою прямокутної системи координат, а його величина рівна 2n 1  i0 xi 21/ 2 , напрямок другого вектора скла дає із напрямком координат кут 45° і його значення представляється у вигляді 2n 1 2  j1 x j 2 j1/ 2  . Особливістю такого зображення є те, що код з основою 2 , який використовується для запису вектора, єдиний і в той же час члени виразу (2) незалежні один від одного. При переході від двійкового представлення координат до представлення за допомогою коду з основою 2 , необхідно виконати формування двох частин виразу (2) за допомогою парних і непарних розрядів коду 2 . Цей процес здійснюється за допомогою запропонованого приладу. Пристрій може працювати в двох режимах: в режимі обчислення імпульсів по одному і двох входах в код з основою 2 і в режимі обчислення імпульсів в двійковому коді. Перший режим забезпечується додатком до шини і режимів роботи сигналу логічного нуля, а другий - логічній одиниці. Двійковий лічильник в першому режимі працює наступним чином. Роботі передує установка лічильників 1 і 2 в початкове положення з допомогою імпульсного сигналу, який надходить на шину 5 скидання, і додаток до шини 11 режимів роботи логічного нуля. В даному режимі перший 1 і другий 2 лічильники працюють автономно, причому перший лічильник 1 веде рахунок імпульсів, присутніх на одному з входів 4 або 10, а другий лічильник 2 - при одночасній іменній присутності імпульсів на входах 4 і 10. Імпульс, що 5 63321 з'явився на вході 4 або 10, пройшовши через суматор 6 за модулем два, надходить на вхід обчислення лічильника 1, де і записується. У тому випадку, коли імпульси одночасно присутні на входах 4 і 10, то з'являється імпульс на виході першого елемента І 3, який, пройшовши через елемент АБО 8, буде зареєстровано вже лічильником 2. Таким чином, такт за тактом буде сформована в лічильниках 1 і 2 інформація у вигляді n 1  xi 2i і i 1 n1 2  x j 2 j , яка буде присутня на виходах даних j 0 лічильників. Для утворення остаточної інформації у вигляді x 2 2n1  j1 коду x j 2 j1 / 2  2n 2  i 0 з основою 2 xi 2i / 2 необхідно до пер шої шини 12-1 докласти сигнал логічної одиниці. Тоді за допомогою мультиплексорів 9-1 - 9-2n сформується код з основою 6 сутній на виходах 13-1 - 13-2n пристрою. При обчисленні в двійковому коді робота лічильника також починається з подачі в шину 5 скидання імпульсного сигналу, завдяки якому лічильники 1 і 2 встановлюються в нульовий стан. Потім до шини 11 режимів роботи додається сигнал логічної одиниці. У даному режимі імпульс, поступивши на вхід 4 (10), пройшовши через суматор 6 по модулю два, буде реєструватися лічильником 1. У n тому випадку, коли лічильник 1 зареєструє 2 -1, то n 2 -й імпульс у вигляді сигналу переносу з'явиться на виході лічильника 1 і, пройшовши через елемент І 7 і елемент АБО 8, надійде на вхід обчислення лічильника 2 і запишеться у ньому, тобто в даному режимі роботи лічильники 1 і 2 включені послідовно і дозволяють записати максимальне 2n двійкове число 2 -1. Для видачі двійкового числа необхідно до шини 12-2 керування докласти сигнал логічної одиниці, тоді за допомогою мультиплексорів 9-1 - 9-2n код буде переданий на виходи 13-1-13-2 двійкового лічильника. 2 , який і буде при Комп’ютерна верстка А. Крулевський Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601